DE1282276B

DE1282276B - Gas-heated circulation water heater

Info

Publication number: DE1282276B
Application number: DEJ29089A
Authority: DE
Inventors: Heinz Van Lier
Original assignee: Junkers and Co GmbH
Current assignee: Junkers and Co GmbH
Priority date: 1965-09-30
Filing date: 1965-09-30
Publication date: 1968-11-07
Also published as: GB1150900A; BE687491A

Description

Gasbeheizter Umlauf-Wassererhitzer Die Erfindung bezieht sich auf einen gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer für mit einer Umwälzpumpe betriebene Zentralheizungsanlagen mit einem einen Lamellenblock aufweisenden Wärmetauscher sowie mit einem die Gaszufuhr zum Brenner beherrschenden Absperrorgan, insbesondere mit einer thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung, welchem ein durch einen Wärmefühler beeinflußter Thermostat zur Begrenzung der während des Betriebes auftretenden Wassertemperatur in der Vorlaufrohrleitung zugeordnet ist.Gas heated circulation water heater The invention relates to a gas-heated circulation water heater for central heating systems operated with a circulation pump with a heat exchanger having a lamellar block and with a gas supply to the burner dominating shut-off device, in particular with a thermoelectric Ignition safety device, which has a thermostat influenced by a heat sensor to limit the water temperature occurring in the flow pipe during operation assigned.

Zentralheizungsanlagen dieser Art sind im allgemeinen mit einem Temperaturregler verbunden, mit dessen Hilfe die Temperatur des den Heizkörpern zugeführten Wassers auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. Steigt die Wassertemperatur infolge Versagens des Temperaturreglers über diesen Wert an, wird der Umlauf-Wassererhitzer durch Unterbrechung der Gaszufuhr außer Betrieb gesetzt, und zwar durch einen außer dem Temperaturregler vorgesehenen Thermostaten zur Begrenzung der Wassertemperatur auf einen zulässigen Höchstwert. Dies wird im allgemeinen mittels eines in der Vorlaufleitung angeordneten und mit dem Temperaturbegrenzungs-Thermostaten verbundenen Wärmefühlers bewirkt, welcher ein die Gaszufuhr zum Brenner beherrschendes Absperrorgan steuert, beispielsweise einer thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung. So ist eine solche Anlage bekanntgeworden, bei welcher mittels des Wärmefühlers des Temperaturbegrenzungs-Thermostaten der Stromkreis der thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung, also ein vom Netz unabhängiger Stromkreis, unterbrochen wird.Central heating systems of this type are generally equipped with a temperature controller connected, with the help of which the temperature of the water supplied to the radiators is set to a certain value. The water temperature rises as a result If the temperature controller fails above this value, the circulation water heater is activated shut down by interruption of the gas supply, by an except Thermostats provided on the temperature controller to limit the water temperature to a maximum permissible value. This is generally done by means of one in the supply line arranged and connected to the temperature limiting thermostat which controls a shut-off device controlling the gas supply to the burner, for example a thermoelectric ignition safety device. Such is the case System became known in which by means of the heat sensor of the temperature limiting thermostat the circuit of the thermoelectric ignition protection device, i.e. one from the network independent circuit, is interrupted.

Bei gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzern sind auch Sicherheitsvorkehrungen für den Fall vorgesehen, daß durch Ausfall der Umwälzpumpe kein Wasser durch den Umlauf-Wassererhitzer fließt und durch einen gleichzeitigen Ausfall der Wassermangelsicherung trotzdem eine Gaszufuhr zum Brenner erfolgt und dadurch eine überhitzung des Wärmetauschers des Erhitzers eintreten kann. In einem solchen Fall würde zumindest der Wärmetauscher, wenn nicht sogar das ganze Gerät durch Überhitzung zerstört werden. Zur Sicherung des Gerätes gegen überhitzung wird bislang ein gesonderter Thermostat verwendet, dessen Wärmefühler in den Lamellenblock des Wärmetauschers oberhalb der wasserführenden Rohre eingebracht ist. Dieser Thermostat spricht bei Überhitzung des Lamellenblocks an, und die Anlage wird beispielsweise durch Unterbrechen der thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung abgeschaltet.Safety precautions are also required for gas-fired circulating water heaters provided in the event that no water through the failure of the circulation pump Circulation water heater flows and due to a simultaneous failure of the low water protection Nevertheless, there is a gas supply to the burner and thus overheating of the heat exchanger of the heater can occur. In such a case, at least the heat exchanger, if not the whole device can be destroyed by overheating. To secure of the device against overheating, a separate thermostat has so far been used, its heat sensor in the lamellar block of the heat exchanger above the water-bearing Pipes is introduced. This thermostat speaks when the lamellar block overheats on, and the system is, for example, by interrupting the thermoelectric Ignition safety device switched off.

Bei gasbeheizten und elektrisch beheizten Wasserspeichern sind zwar auch thermostatische Steuereinrichtungen bekannt, jedoch können diese nicht als Vorbild für die erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen an gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzern der eingangs angeführten Art dienen.With gas-heated and electrically heated water storage tanks are also known thermostatic control devices, but these cannot be called Model for the necessary safety precautions on gas-fired circulating water heaters serve the type mentioned at the beginning.

Die Erfindung besteht darin, eine kombinierte Schutzeinrichtung sowohl zur Begrenzung der Wassertemperatur in der Vorlaufleitung als auch zum Schutz des Wassererhitzers der eingangs genannten Gattung gegen Überhitzung zu schaffen, bei welcher beide Funktionen mittels eines einzigen Thermostaten mit einem einzigen Wärmefühler erzielt werden.The invention consists in a combined protection device both to limit the water temperature in the flow line as well as to protect the To create water heater of the type mentioned above against overheating, at which both functions by means of a single thermostat with a single Heat sensor can be achieved.

Die Erfindung besteht darin, daß der Wärmefühler des zugleich als Überhitzungsschutz für den Lamellenblock dienenden Temperaturbegrenzungs-Thermostaten unabhängig von der Größe des Wärmetauschers und dem Durchmesser der Vorlaufleitung mit seinem Zentrum in einer Entfernung zwischen 20 und 100 mm vom Ausgang am Lamellenblock an der Außenseite des Vorlaufrohres angeordnet ist, in welcher Entfernung die nach dem Außerbetriebsetzen des Gerätes entstehende Nachwärme-Temperatur des Umlaufwassers geringer, dagegen die bei Beginn einer Überhitzung des Lamellenblocks entstehende Temperatur des Vorlaufrohres größer als die am Thermostaten eingestellte Grenztemperatur ist.The invention consists in that the heat sensor of the same time as Overheating protection for temperature limiting thermostats serving the lamellar block regardless of the size of the heat exchanger and the diameter of the flow line with its center at a distance between 20 and 100 mm from the exit on the lamellar block is arranged on the outside of the flow pipe, at what distance the after after the device is switched off, the residual heat temperature of the circulating water lower, on the other hand that which occurs when the lamellar block begins to overheat The temperature of the flow pipe is greater than the limit temperature set on the thermostat is.

Folgende Bedingungen waren zu beachten: Der Wärmefühler muß im Normalbetrieb ausschließlich auf die auf einen zulässigen Höchstwert begrenzte Wassertemperatur, z. B. 90° C bei offenen oder l10° C bei geschlossenen Heizungsanlagen, ansprechen. Zu diesem Zweck ist der Wärmefühler gemäß der Erfindung in einer bestimmten Entfernung vom Ausgang am Lamellenblock des Wärmetauschers angeordnet, so daß die bei Betrieb des Gerätes auftretende Temperatur des Lamellenblocks des Wärmetauschers sowie die Temperatursteigerung des Wassers infolge Nachheizens durch die Restwärme im Wärmetauscher nach dem Abschalten des Brenners keinen Einfluß auf den Wärmefühler ausüben, solange ein Wasserumlauf stattfindet bzw. Wasser in den wasserführenden Rohren des Lamellenblocks vorhanden ist.The following conditions had to be observed: The heat sensor must be in normal operation exclusively to the water temperature limited to a permissible maximum value, z. B. 90 ° C with open or l10 ° C with closed heating systems, address. For this purpose, the heat sensor according to the invention is at a certain distance arranged from the output on the lamellar block of the heat exchanger, so that the operation of the device occurring temperature of the lamellar block of the heat exchanger as well as the Increase in temperature of the water as a result of reheating due to the residual heat in the Heat exchanger do not exert any influence on the heat sensor after switching off the burner as long as a water circulation takes place or water in the water-carrying pipes of the lamellar block is available.

Andererseits muß der Wärmefühler die beim Fehlen von Wasser in den wasserführenden Rohren des Lamellenblocks oder bei Dampfbildung in den Rohren des Lamellenblocks und der dadurch verbundenen schlechteren Wärmeleitung im Inneren der Rohre auf die bei einem solchen Fehlbetrieb auftretende Überhitzung des Lamellenblocks ansprechen und so als Trockengehschutz wirken. Daher ist der Wärmefühler an einer Stelle der Vorlaufleitung angeordnet, an welcher beim Eintritt des erwähnten Fehlbetriebes der Wärmefühler die eingestellte Grenztemperatur, bei welcher noch keine Zerstörung des Wärmetauschers, insbesondere des Lamellenblocks, durch die auftretende Überhitzung eintritt, allein durch die über die Wand des Vorlaufrohres erfolgende Wärmeübertragung erreicht.On the other hand, the heat sensor must be in the absence of water in the water-carrying pipes of the lamellar block or in the case of steam formation in the pipes of the Lamellar blocks and the associated poorer heat conduction inside of the tubes to the overheating of the lamellar block that occurs in the event of such a malfunction respond and thus act as a dry boil protection. Therefore the heat sensor is on one Place of the flow line arranged at which when the aforementioned malfunction occurs the heat sensor reaches the set limit temperature at which no destruction of the heat exchanger, in particular the lamellar block, due to the overheating that occurs occurs, solely through the heat transfer taking place via the wall of the flow pipe achieved.

Der Anspruch 2 ist ein echter Unteranspruch.Claim 2 is a real sub-claim.

Der Wärmefühler ist mit dem Vorlaufrohr wärmeleitend verbunden. Er kann auf einer hart angelöteten Tragplatte lösbar festgespannt sein.The heat sensor is connected to the flow pipe in a thermally conductive manner. He can be releasably clamped on a hard-soldered support plate.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, zum Teil schematisch, dargestellt und nachstehend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing, in part schematically, shown and described below.

Der dargestellte Wärmetauscher herkömmlicher Bauart besteht aus einem die Verbrennungskammer allseitig begrenzenden Innenkörper 10, um welchen eine Rohrleitung 11 mit gutem Wärmekontakt schraubenförmig herumgeführt ist. Die Rohrleitung 11 ist mit einem Rücklaufanschlußstutzen 12 versehen und mit einer Rücklaufleitung 13 verbunden. Das aus der Rücklaufleitung 13 ankommende Wasser wird zu einem Lamellenblock 14 gefördert, welcher von der Rohrleitung 11 mäanderartig durchdrungen ist und in bekannter Weise den oberen Abschluß des Innenkörpers 10 bildet. Vom Ausgang 15 am Lamellenblock 14 aus führt ein Vorlaufrohr 16 in einigem Abstand vom Innenkörper 10 nach unten zu einem Vorlaufanschlußstutzen 17 des Umlauf-Wassererhitzers, von wo aus das erhitzte Wasser in die Vorlaufleitung 18 und in die schematisch dargestellten Heizkörper 19 der Zentralheizungsanlage gelangt. Der Wasserumlauf wird mittels einer in der Rücklaufleitung 13 angeordneten Umwälzpumpe 20 bewirkt.The illustrated heat exchanger of conventional design consists of an inner body 10 which delimits the combustion chamber on all sides and around which a pipe 11 is guided helically with good thermal contact. The pipeline 11 is provided with a return connection stub 12 and connected to a return line 13. The water arriving from the return line 13 is conveyed to a lamellar block 14, which is penetrated by the pipeline 11 in a meandering manner and forms the upper end of the inner body 10 in a known manner. From the outlet 15 on the lamellar block 14, a flow pipe 16 leads at some distance from the inner body 10 down to a flow connection piece 17 of the circulation water heater, from where the heated water enters the flow line 18 and the schematically shown radiator 19 of the central heating system. The water circulation is brought about by means of a circulation pump 20 arranged in the return line 13.

Außerdem ist der unterhalb des Innenkörpers 10 angeordnete Brenner 21 des Umlauf-Wassererhitzers dargestellt, welchem von einer Gaszufuhrleitung 22 aus über ein die Gaszufuhr zum Brenner 21 beherrschendes Absperrorgan 23, vorzugsweise einer an sich bekannten und nicht dargestellten thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung, und ein durch eine Wassermangelsicherung 24 gesteuertes Sicherheitsventil 241 Gas zugeleitet wird. Bei Verwendung einer thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung wird in bekannter Weise ein in der Gaszufuhrleitung 22 liegendes Ventilschließglied, nämlich das Absperrorgan 23, mittels Thermostrom so lange in Offenstellung gehalten, als an einem im Flammenbereich des Zündbrenners des Umlauf-Wassererhitzers liegenden Thermoelement Thermostrom erzeugt wird.In addition, the burner 21 of the circulation water heater arranged below the inner body 10 is shown, which is operated from a gas supply line 22 via a shut-off element 23 controlling the gas supply to the burner 21, preferably a thermoelectric ignition safety device known per se and not shown, and a low-water safety device 24 controlled safety valve 241 gas is supplied. When using a thermoelectric ignition safety device, a valve closing element located in the gas supply line 22 , namely the shut-off element 23, is kept in the open position by means of thermal current as long as thermal current is generated at a thermocouple located in the flame area of the pilot burner of the circulating water heater.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist an dem vom Ausgang 15 am Lamellenblock 14 des Wassererhitzers aus zum Vorlaufanschlußstutzen 17 führenden Vorlaufrohr 16 in der Nähe des Ausgangs 15 am Lamellenblock 14 ein Wärmefühler 25 mit gutem Wärmekontakt angeordnet. Dieser Wärmefühler 25 gehört zu einem nicht dargestellten Thermostaten, welcher zur Begrenzung der während des Betriebes des Gerätes vorhandenen Wassertemperatur in der Vorlaufrohrleitung dient und beispielsweise einen Schalter in dem Thermostromkreis der Zündsieherungsvorrichtung steuert. Die Verbindung des Wärmefühlers 25 mit dem Schalter erfolgt dabei über die Kapillarleitung 251. Der Schalter ist normalerweise geschlossen. Nach Überschreiten einer an dem einstellbaren Thermostaten vorgegebenen und vom Wärmefühler 25 festgestellten Temperatur wird der Schalter geöffnet und damit der Thermostromkreis unterbrochen, so daß das Absperrorgan 23 in bekannter Weise in seine Schließstellung übergeht und die Gaszufuhr zum Brenner 21 sperrt. Der Wärmefühler 25 des Thermostaten kann auch in anderer bekannter Weise auf das Absperrorgan 23 einwirken, welches z. B. als Magnetventil ausgebildet sein kann. Diese Wirkverbindung zwischen Wärmefühler 25 und Absperrorgan 23 ist in der Zeichnung schematisch durch die vom Kapillarrohr 251 ausgehende und zum Absperrorgan 23 führende strichpunktierte Linie 26 angedeutet.According to the present invention, a heat sensor 25 with good thermal contact is arranged on the flow pipe 16 leading from the outlet 15 on the lamellar block 14 of the water heater to the flow connection piece 17 near the outlet 15 on the lamellar block 14. This heat sensor 25 belongs to a thermostat, not shown, which is used to limit the water temperature in the flow pipe during operation of the device and controls, for example, a switch in the thermal circuit of the ignition device. The connection of the heat sensor 25 to the switch takes place via the capillary line 251. The switch is normally closed. After a temperature specified on the adjustable thermostat and determined by the heat sensor 25 is exceeded, the switch is opened and the thermal circuit is interrupted, so that the shut-off element 23 moves into its closed position in a known manner and blocks the gas supply to the burner 21. The heat sensor 25 of the thermostat can also act in another known manner on the shut-off device 23, which z. B. can be designed as a solenoid valve. This operative connection between the heat sensor 25 and the shut-off element 23 is indicated schematically in the drawing by the dash-dotted line 26 starting from the capillary tube 251 and leading to the shut-off element 23.

Der Thermostat mit seinem Wärmefühler 25 dient gemäß der Erfindung nicht nur zur Begrenzung der Temperatur des Vorlaufwassers, sondern zugleich auch als Temperaturbegrenzer zum Schutz des Wärmetauschers gegen Überhitzung. Um beiden Funktionen gerecht zu werden, ist es wesentlich, in welcher Entfernung der Wärmefühler 25 des Thermostaten vom Ausgang 15 am Lamellenblock 14 angeordnet ist. Wie bereits eingangs erwähnt ist, befindet sich erfindungsgemäß die Befestigungsstelle für das Zentrum des Wärmefühlers 25 20 bis 100 mm, vorzugsweise 50 mm, von dem Ausgang 15 am Lamellenblock 14 entfernt.The thermostat with its heat sensor 25 is used according to the invention not only to limit the temperature of the flow water, but also as a temperature limiter to protect the heat exchanger against overheating. In order to do justice to both functions, it is essential at what distance the heat sensor 25 of the thermostat is arranged from the output 15 on the lamellar block 14. As already mentioned at the beginning, according to the invention the fastening point for the center of the heat sensor 25 is located 20 to 100 mm, preferably 50 mm, from the outlet 15 on the lamellar block 14 .

Der Wärmefühler 25 wird lösbar angeordnet. An der günstigsten Stelle ist eine mit einer Gewindebohrung versehene Platte 27 durch Hartlöten mit innigem Wärmekontakt am Vorlaufrohr 16 des Gerätes befestigt.The heat sensor 25 is detachably arranged. In the most favorable place is a threaded hole plate 27 by brazing with intimate Thermal contact attached to the flow pipe 16 of the device.

Da der Wärmefühler 25 nicht innerhalb des Vorlaufrohrs, sondern außen am Vorlaufrohr 16 angeordnet ist, wird - abgesehen von den geringeren Befestigungskosten - der weitere Vorteil erzielt, daß der Wärmefühler ohne Schwierigkeiten in Geräte aller Größen, gegebenenfalls auch nachträglich, eingebaut werden kann, zumal sich herausgestellt hat, daß die günstigste Entfernung der Befestigungsstelle für den Wärmefühler vom Ausgang am Lamellenblock 14 praktisch unabhängig von der Größe des Wärmetauschers ist.Since the heat sensor 25 is not inside the flow pipe, but outside is arranged on the flow pipe 16, is - apart from the lower mounting costs - The further advantage achieved that the heat sensor without difficulty in devices of all sizes, possibly also afterwards, can be installed, especially since has found that the most favorable distance of the attachment point for the Heat sensor from the output on the lamellar block 14 practically independent of the size of the Heat exchanger is.

Claims

Claims: 1. Gas-heated circulation water heater for central heating systems operated by a circulation pump with a heat exchanger having a lamellar block and with a shut-off element controlling the gas supply to the burner, in particular with a thermoelectric ignition fuse, which has a thermostat influenced by a heat sensor to limit the amount that occurs during operation Water temperature in the flow pipe is assigned, characterized in that the heat sensor (25) of the temperature limiting thermostat, which also serves as overheating protection for the lamellar block (14), is independent of the size of the heat exchanger (14) and the diameter of the flow pipe (16) with its center is arranged at a distance between 20 and 100 mm from the outlet (15) on the lamellar block on the outside of the flow pipe (16), at which distance the residual heat temperature of the circulating water that occurs after the device is shut down is low r, on the other hand the temperature of the flow pipe that occurs when the lamellar block (14) begins to overheat is greater than the limit temperature set on the thermostat.

2. Circulation water heater according to claim 1, characterized in that the heat sensor (25) is arranged with its center about 50 mm from the outlet (15) on the lamellar block (14). Considered publications: German utility model No. 1816 075; Swiss Patent No. 227 939; French Patent No. 1263 899; U.S. Patent No. 2,339,087.